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静压主轴油腔压力不稳定的因素

2021.11.11

静压主轴油腔压力不稳定,主要由下列原因引起。

(1)同一轴承的一对油腔压力下降。这是由于润滑油不清洁,个别节流器逐渐被堵塞引起的。
(2)同一轴承的各个油腔压力下降。其原因可能有如下几方面:
①在不正常状态下工作,造成主轴和轴承磨损,导致轴承间隙增大;

②润滑油不清洁,全部节流器逐渐被堵塞;

③静压动静压轴承在使用过程中,润滑油的黏度会随温度升高而变小,导致油泵内泄漏增大,溢流阀的压力降低,因此,系统的供油压力也会稍有降低,小孔节流的静压腔压力会随油温升高而有较大的下降;

④回油槽设计不合理,当主轴高速转动时,轴承回油槽不能建立正常压力,空气进入回油槽内,主轴转动时将空气带入到油腔内,造成油腔压力下降,因此,对于回油槽的设计,既要保证润滑油回油畅通,又要保持回油槽内充满润滑油并有微压。

对于小孔节流静压轴承,由于润滑油的黏度变化对节流比有影响,故在使用过程中,随着润滑油的黏度变小,各油腔压力会下降,这是正常现象。但油腔压力降低使节流比β≥2.25时,则认为不正常。

(3)主轴在静止状态下,同一轴承的各个油腔压力逐步升高,甚至接近供油压力,一旦主轴转动,各油腔压力立即恢复正常。这种现象表明润滑油不清洁,润滑油的微小脏物积聚在轴承封油面上,阻碍润滑油的正常流动。

(4)油腔压力波动。其原因可能有如下几方面:

①主轴的不圆度引起轴承间隙周期性变化;

②主轴系统质量(例如车床上的卡盘和磨床上的砂轮)不平衡,离心力引起油腔压力周期性变化;

③卸荷装置的轴承与轴承不同轴,卸荷传动与轴承不同轴;

④供油装置中的油泵、溢流阀等液压元件的压力波动;

⑤由于影响油腔压力波动的因素很多,而且对主轴回转精度有影响,要求波动量尽可能小。对于一般精度的机床和机械设备,空载时压力表的摆动量不大于0.1MPa;对于高精度的机床(例如各类型磨床)和机械设备,空载时的压力表的摆动量不大于0.03MPa。

机床切削过程中的切削力,会引起轴承油腔压力变化,由此引起的油腔压力波动是正常现象。



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